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16.利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如图:

(1)用NaOH溶液处理废旧锌铁皮发生反应的化学方程式为Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑.
(2)①若溶液A中滴加稀H2SO4过量,会溶解产生的Zn(OH)2,可改用的方法是通入过量CO2.
②由Zn(OH)2灼烧制ZnO前需进行洗涤,检验沉淀洗涤是否干净的方法是取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明沉淀已洗涤干净.
(3)流程中加人NaClO3发生反应的离子方程式为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
(4)①由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中通入N2的原因是防止Fe2+被氧化.
②溶液B中主要发生的离子反应方程式为Fe2++Fe3++8HCO3-=Fe3O4(胶体)+8CO2↑+4H2O.
③确定溶液B中含有Fe2+的实验方法是取少量B溶液.滴加KMnO4溶液,(紫)红色褪去.

分析 废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A为Na2ZnO2,不溶物为Fe,溶液A加稀硫酸使溶液中ZnO22-转化为Zn(OH)2沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥,灼烧得到ZnO,
不溶物Fe中加入稀盐酸,反应生成氯化亚铁,加入适量NaClO3,氧化部分亚铁离子为铁离子,得到含Fe2+、Fe3+的B溶液,再加入NaHCO3,并通入氮气,生成四氧化三铁胶体粒子,据此分析解答.

解答 解:(1)溶液A中锌转化为锌酸钠(Na2ZnO2),是锌和氢氧化钠溶液反应生成偏锌酸钠和氢气,反应的化学方程式为:Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑;
故答案为:Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑;
(2)①溶液A中滴加稀H2SO4过量,会溶解产生的Zn(OH)2,选择弱酸,可通入过量CO2;
故答案为:通入过量CO2;
②由Zn(OH)2灼烧制ZnO前需进行洗涤,其表面附着硫酸根离子,检验硫酸根离子即可,方法为:取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明沉淀已洗涤干净;
故答案为:取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明沉淀已洗涤干净;
(3)流程中加人NaClO3氧化部分亚铁离子为铁离子,发生反应为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
故答案为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;
(4)①防止Fe2+被氧化,由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中通入N2;
故答案为:防止Fe2+被氧化;
②溶液B为含Fe2+、Fe3+的溶液,加入NaHCO3,生成四氧化三铁胶体粒子,离子方程式为:Fe2++Fe3++8HCO3-=Fe3O4(胶体)+8CO2↑+4H2O;
故答案为:Fe2++Fe3++8HCO3-=Fe3O4(胶体)+8CO2↑+4H2O;
③检验亚铁离子可用其还原性,方法为:取少量B溶液.滴加KMnO4溶液,(紫)红色褪去;
故答案为:取少量B溶液.滴加KMnO4溶液,(紫)红色褪去.

点评 本题以物质的制备为载体,考查实验基本操作和技能,对信息的利用、实验条件的控制等,试题难度中等,是对学生综合能力的考查,需要学生基本知识的基础与分析问题、解决问题的能力.

练习册系列答案
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